DE4020787A1 - Producing actual flow value for gaseous medium control - by drawing calibrated flow of atmospheric air into parallel flow subsequently returned to flow channel - Google Patents

Producing actual flow value for gaseous medium control - by drawing calibrated flow of atmospheric air into parallel flow subsequently returned to flow channel

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Abstract

A method of generating an actual flow value for controlling the flow of a gas involves extracting a parallel flow (3) of the gas from the flow channel (1) and feeding it back into the channel downstream. A calibrated (6) flow (8) of atmospheric air is drawn into the parallel flow (3) and this flow is detected (9) to produce the actual value for controlling the flow of gas in the flow channel. USE/ADVANTAGE - Controlling vol. flow in air conditioning systems. Prevents degradation of, or damage to, sensor by contaminants or corrosive substances in controlled flow whilst maintaining accurate control of esp. value in laboratory.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vefahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device for performing this procedure.

Bei der Volumenstromregelung in der Raumlufttechnik insbesondere bei der Luft-Volumenstromregelung ist es bekannt, aus der Strömung eine Parallelströmung als Meßstrecke abzuzweigen. Im Strömungskanal ist an einer Stelle ein Strömungsaufnehmer, der wie Fangdüsen wirkt, angeordnet. Dieser Strömungsaufnehmer weist beispiels­ weise kreuzförmig den Strömungskanal durchquerende Rohre auf, die gegen die Strömung gerichtete Öffnungen haben. With volume flow control in indoor air technology it is particularly so with air volume flow control known from the flow as a parallel flow To branch off the measuring section. There is one in the flow channel Place a flow sensor that acts like a trap, arranged. This flow sensor has, for example wise cross-shaped pipes crossing the flow channel which have openings directed against the flow.  

Die Parallelströmung wird über eine Leitung stromab zu einem den Querschnitt des Strömungskanals durchsetzenden Rohrsystem geführt, welches Öffnungen aufweist, die in Strömungsrichtung weisen. In diese Parallelströmung ist ein Meßfühler beispielsweise ein Hitzdrahtströmungsmes­ ser eingesetzt, der den Anfang einer Regelstrecke bildet. Die Regelung erfolgt beispielsweise über stromab im Strömungskanal angeordnete Drosselklappen.The parallel flow is downstream via a line a penetrating the cross section of the flow channel Pipe system guided, which has openings that in Show flow direction. In this parallel flow a sensor such as a hot wire flow meter used the beginning of a controlled system forms. The regulation takes place, for example, downstream Throttle valves arranged in the flow channel.

Wenn beispielsweise eine Abluft-Volumenstromregelung aus Räumen, wie beispielsweise Laboratorien durchgeführt werden soll, deren Abluft kontaminierende oder korrodie­ rende Bestandteile enthält, besteht die Gefahr, daß die, in der Parallelströmung enthaltenen, kontaminierenden oder korrodierenden Substanzen den Fühler derart beschä­ digen, daß eine Auswechslung mit eventueller Nachjustie­ rung erforderlich ist.If, for example, an exhaust air volume flow control is off Rooms, such as laboratories The exhaust air should be contaminating or corroding contains components, there is a risk that the contaminating contained in the parallel flow or corrosive substances so damaging the sensor that a replacement with possible readjustment tion is required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Strömungs- Istwertes für eine derartige Regelung zur Verfügung zu stellen, durch die eine Beeinträchtigung oder Zerstörung des Fühlers durch kontaminierende oder korrodierende Bestandteile im gasförmigen Medium unter Aufrechterhaltung der Meßgenauigkeit ausgeschaltet werden.The invention has for its object a method and a device for generating a flow Actual value for such a regulation available through which an impairment or destruction of the sensor due to contaminating or corrosive Components in the gaseous medium below Maintenance of measuring accuracy switched off will.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die technischen Lehren der Inhalte der Ansprüche 1 und 4 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the technical Teaching the content of claims 1 and 4 solved.

Mit besonderem Vorteil wird die Strömungsdynamik der Parallelströmung ausgenutzt, um eine kalibrierte Strö­ mung atmosphärischer Luft in die Parallelströmung hineinzusaugen. In dieser Strömung der nicht kontami­ nierten Luft wird der Strömungs-Istwert für die Regelung der Strömung des gasförmigen Mediums im Strömungskanal mittels eines Fühlers entnommen. Mit Vorteil wird durch die Kalibrierung der Strömung der angesaugten atmosphä­ rischen Luft das für die Regelung erforderliche, der Strömung des gasförmigen Mediums im Strömungskanal proportionale Istwertsignal gewonnen. Der Fühler wird lediglich von sauberer Luft umströmt und das kontaminie­ rende der korrodierende gasförmige Medium kann mit dem Fühler nicht in Berührung kommen.The flow dynamics of the Parallel flow exploited to a calibrated flow atmospheric air into the parallel flow suck in. In this flow of non-contamina air is the actual flow value for the control  the flow of the gaseous medium in the flow channel removed by means of a sensor. With advantage is through calibrating the flow of the aspirated atmosphere air required for control, the Flow of the gaseous medium in the flow channel proportional actual value signal obtained. The feeler will only clean air flows around and the contamination end of the corrosive gaseous medium can with the Do not touch the sensor.

Mit Vorteil können durch dieses Verfahren alle schädli­ chen Einflüsse kontaminierender oder korrodierender gasförmiger Medien auf Meßfühler ausgeschaltet werden.With this method, all harmful can be advantageous influences that contaminate or corrode gaseous media on the sensor can be switched off.

Mit besonderem Vorteil wird die angesaugte atmosphäri­ sche Luft gefiltert.The aspirated atmosphere is particularly advantageous filtered air.

Eine besonders einfache Regelung wird dadurch ermög­ licht, daß mit dem Fühler ein elektrisches Istsignal erzeugt wird.This enables particularly simple regulation light that with the sensor an electrical actual signal is produced.

Erfindungsgemäß weist eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ein Parallelströmungs-Filter-Aggregat auf. In diesem Aggre­ gat ist eine Parallelströmungskammer ausgebildet, die einen Anschluß für den Strömungsaufnehmer, einen An­ schluß für die Parallelströmungs-Rückführungsdüsen und einen Anschluß für die Fühlerleitung besitzt. Ferner ist dieses Aggregat mit einer Filterkammer ausgerüstet, die eine Filterpatrone enthält und einen kalibrierbaren Durchlaß aufweist, der mit dem Fühler verbunden ist. Der gegenüber dem atmosphärischen Druck vorhandene Unter­ druck in der Parallelströmungskammer saugt über den Filter und den kalibrierbaren Auslaß der Filterkammer atmosphärische Luft an. Die Filterpatrone in der Filter­ kammer ist mit Vorteil auswechselbar.According to the invention, an advantageous device for Implementation of the procedure Parallel flow filter unit. In this aggre gat is a parallel flow chamber, the a connection for the flow sensor, an end for the parallel flow return nozzles and has a connection for the sensor line. Furthermore is this unit is equipped with a filter chamber that contains a filter cartridge and a calibratable Has passage which is connected to the sensor. The sub atmospheric pressure pressure in the parallel flow chamber sucks over the Filter and the calibratable outlet of the filter chamber atmospheric air. The filter cartridge in the filter  Chamber can be exchanged with advantage.

Mit besonderem Vorteil ist die Parallelströmungskammer durch einen lösbaren Verschlußdeckel verschlossen. Dies bietet die Möglichkeit, aus der Parallelströmungskammer Schmutzstoffe zu entfernen, die in dem gasförmigen Medium, dessen Volumenströmung geregelt werden soll, enthalten sind und in dieser Parallelströmungskammer abgeschieden würden.The parallel flow chamber is particularly advantageous closed by a removable cover. This offers the possibility of the parallel flow chamber Remove contaminants in the gaseous Medium whose volume flow is to be regulated are included and in this parallel flow chamber would be deposited.

Ein besonders einfacher Aufbau wird dadurch erzielt, daß der kalibrierbare Auslaß eine Regulierschraube aufweist. Mit besonderem Vorteil ist der Fühler ein ein elektri­ scher signalerzeugender Strömungsmesser, insbesondere Hitzdrahtströmungsmesser. Ein solcher Fühler hat sich bereits als sehr zuverlässig bei derartigen Messungen bewährt.A particularly simple structure is achieved in that the calibratable outlet has a regulating screw. The sensor is particularly advantageous as an electri shear signal-generating flow meter, in particular Hot wire flow meter. Such a sensor has already very reliable with such measurements proven.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll unter Bezug­ nahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigtAn embodiment of the invention is intended to be referenced took to be explained on the figures of the drawing. It shows

Fig. 1 Eine schematische Ansicht zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 1 is a schematic view for explaining the method and

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer Ausfüh­ rungsform eines Parallelströmungs-Filter- Aggregats. Fig. 2 is a schematic sectional view of an embodiment of a parallel flow filter unit.

In Fig. 1 ist ein Strömungskanal 1 dargestellt, in dem ein gasförmiges Medium in Richtung des Pfeiles 4 strömt. Der Volumenstrom dieses gasförmigen Medium soll geregelt werden. Als Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß es sich um eine Abluft-Volumenstromregelung handelt. In Fig. 1, a flow channel 1 is shown, in which a gaseous medium flows in the direction of arrow 4 . The volume flow of this gaseous medium should be regulated. As an exemplary embodiment it is assumed that it is an exhaust air volume flow control.

In der Strömung des gasförmigen Mediums ist ein Strömungsaufnehmer 2 angeordnet. Dieser Strömungsaufneh­ mer 2 kann ein an sich bekanntes Strömungsfangsystem sein, das sich quer durch den Strömungskanal 1 erstrec­ kende Rohrleitungen aufweist, die Eintritts- oder Düsenöffnungen haben, die entgegengesetzt zu der bei 4 dargestellten Strömungsrichtung weisen, so daß in diese Leitungen gasförmiges Medium in Richtung der bei 2 dargestellten Pfeile einströmt. Dieses entnommene gasförmige Medium bildet eine Parallelströmung, die über die Leitung 3 stromab geleitet und in Abgabedüsenleitun­ gen 5 eingeleitet wird. Diese Abgabedüsenleitungen 5 weisen Austrittsöffnungen auf, die in Richtung der bei 4 dargestellten Strömung weisen, wie es schematisch durch die Pfeile angedeutet ist.A flow sensor 2 is arranged in the flow of the gaseous medium. This Strömaufneh mer 2 can be a known flow trap system, which has transversely through the flow channel 1 erstrec kende pipelines that have inlet or nozzle openings that face opposite to the flow direction shown at 4, so that in these lines gaseous medium in the direction flows in the arrows shown at 2 . This removed gaseous medium forms a parallel flow which is passed downstream via line 3 and introduced into delivery nozzle lines 5 . These discharge nozzle lines 5 have outlet openings which point in the direction of the flow shown at 4 , as is indicated schematically by the arrows.

Erfindungsgemäß wird in die Parallelströmung 3 atmosphä­ rische Luft 7 in kalibrierter Weise gesaugt. Bei der Darstellung tritt die atmosphärische Luft bei 7 in ein Ansaugsystem ein, das einen Filter 11 aufweist, dem eine regelbare Drosselstelle 6 nachgeschaltet ist. Hinter dieser regelbaren Drosselstelle 6 ist in der Luftleitung ein Messwertfühler 9 angeordnet. Von diesem Messwertfüh­ ler 9 strömt die kalibrierte Luft über die bei 16 dargestellte Leitung in die Parallelströmung 3. Das vom Messwertfühler 9 erzeugte Signal wird in die schematisch bei 10 dargestellte Regelstrecke eingegeben, durch die beispielsweise eine Drosselklappe im Strömungskanal 1 gesteuert wird. Es ist zu erkennen, daß der Fühler 9 in einer Strömung gefilterter atmosphärischer Luft derart angeordnet ist, daß er auf keinen Fall mit der Parall­ elströmung 3 des gegebenenfalls kontaminierten oder korrodierenden gasförmigen Mediums in Berührung kommt. Durch die regelbare Drosselstelle 6 erfolgt eine derar­ tige Einstellung, daß der Fühler 9 ein für die Strömung des gasförmigen Mediums im Strömungskanal 1 repräsenta­ tives Signal an die Regelstrecke 10 abgeben kann.According to the invention is sucked into the parallel flow 3 atmosphere, a generic air 7 in calibrated manner. In the illustration, the atmospheric air enters a suction system at 7 , which has a filter 11 , which is followed by an adjustable throttle point 6 . A measured value sensor 9 is arranged in the air line behind this adjustable throttle point 6 . From this measured value sensor 9 , the calibrated air flows into the parallel flow 3 via the line shown at 16 . The signal generated by the measured value sensor 9 is input into the controlled system shown schematically at 10 , by means of which, for example, a throttle valve in the flow channel 1 is controlled. It can be seen that the sensor 9 is arranged in a flow of filtered atmospheric air such that it never comes into contact with the parallel flow 3 of the possibly contaminated or corrosive gaseous medium. By the adjustable throttle point 6 such a setting takes place that the sensor 9 can emit a representative signal for the flow of the gaseous medium in the flow channel 1 to the controlled system 10 .

In Fig. 2 ist schematisch eine Ausführungsform eines Parallelströmungs-Filter-Aggregats 12 dargestellt. Dieses Aggregat 12 weist eine Parallelströmungskammer 13 und eine Filterkammer 17 in einem integralen Bauteil auf. Wie dargestellt, ist die Parallelströmungskammer 13 über den Anschlußstutzen 14 mit den Strömungsaufnehmern 2 verbunden. Der Anschlußstutzen 15 der Parallelströ­ mungskammer 13 führt zu den Strömungsrückführungsdüsen 5. Ein weiterer Stutzen 16 der Kammer steht in Verbin­ dung mit der Luftleitung, in der der Fühler 9 angeordnet ist. In der Filterkammer 17 ist eine Filterpatrone 18 angeordnet. Vom kalibrierten Auslaß 19 strömt die gefilterte Luft über die in Fig. 1 dargestellte Leitung 8 zum Fühler 9 und von dort über die Leitung 16 in die Parallelströmungskammer 13.An embodiment of a parallel flow filter unit 12 is shown schematically in FIG. 2. This unit 12 has a parallel flow chamber 13 and a filter chamber 17 in an integral component. As shown, the parallel flow chamber 13 is connected to the flow sensors 2 via the connecting piece 14 . The connecting piece 15 of the parallel flow chamber 13 leads to the flow return nozzles 5th Another nozzle 16 of the chamber is in connec tion with the air line in which the sensor 9 is arranged. A filter cartridge 18 is arranged in the filter chamber 17 . The filtered air flows from the calibrated outlet 19 via the line 8 shown in FIG. 1 to the sensor 9 and from there via the line 16 into the parallel flow chamber 13 .

In einfacher Weise ist die in Fig. 1 dargestellte kalibrierte Drosselstelle 6, wie Fig. 2 zeigt, als Regulierschraube 20 mit Gegenmutter 21 ausgebildet. Wie schematisch dargestellt, wird durch diese Regulier­ schraube 20 die Strömung durch den Auslaß 19 einge­ stellt.In a simple manner, the calibrated throttle point 6 shown in FIG. 1, as shown in FIG. 2, is designed as a regulating screw 20 with a lock nut 21 . As shown schematically, the flow through the outlet 19 is provided by this regulating screw 20 .

Claims (8)

1. Verfahren zur Erzeugung eines Strömungs-Istwertes für die Regelung der Strömung eines gasförmigen Mediums in einem Strömungskanal, insbesondere für die Volumenstromregelung in der Raumlufttechnik, bei dem eine Parallelströmung des gasförmigen Mediums mittels Strömungsaufnehmern aus dem Strö­ mungskanal entnommen und stromab in Strömungsrich­ ten des gasförmigen Mediums in den Strömungskanal zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in die Parallelströmung (3) eine kalibrierte (6) Strömung (8) atmosphärischer Luft gesaugt und dieser Strömung (8) der Strömungs-Istwert für die Regelung der Strömung des gasförmigen Mediums im Strömungskanal (1) mittels eines Fühlers (9) entnommen wird.1. A method for generating an actual flow value for the control of the flow of a gaseous medium in a flow channel, in particular for the volume flow control in room air technology, in which a parallel flow of the gaseous medium is taken from the flow channel by means of flow sensors and downstream in flow direction of the gaseous one Medium is returned to the flow channel, characterized in that a calibrated ( 6 ) flow ( 8 ) of atmospheric air is sucked into the parallel flow ( 3 ) and this flow ( 8 ) has the actual flow value for regulating the flow of the gaseous medium in the flow channel ( 1 ) is removed by means of a sensor ( 9 ). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die angesaugte atmosphärische Luft (7) gefiltert (11) wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the sucked in atmospheric air ( 7 ) is filtered ( 11 ). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Fühler (9) ein elektrisches Signal erzeugt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that an electrical signal is generated with the sensor ( 9 ). 4. Vorrichtung zur Durchführung d. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Parallelströmungs-Filter-Aggregat (12) mit einer Parallelströmungskammer (13), die einen Anschluß (14) für den Strömungsaufnehmer (2), einen Anschluß (15) für die Parallelströmungs- Rückführungsdüsen (5) und einen Anschluß für die Fühlerleitung aufweist und mit einer Filterkammer (17), die eine Filterpatrone (18) aufweist und einen kalibrierbaren Auslaß (19), der mit dem Fühler (9) verbunden ist.4. Device for carrying out d. Method according to at least one of Claims 1 to 3, characterized by a parallel flow filter unit ( 12 ) with a parallel flow chamber ( 13 ) which has a connection ( 14 ) for the flow sensor ( 2 ) and a connection ( 15 ) for the parallel flow Recirculation nozzles ( 5 ) and a connection for the sensor line and with a filter chamber ( 17 ) which has a filter cartridge ( 18 ) and a calibratable outlet ( 19 ) which is connected to the sensor ( 9 ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelströmungs-Kammer (13) durch einen lösbaren Verschlußdeckel (19) verschlossen ist.5. The device according to claim 4, characterized in that the parallel flow chamber ( 13 ) is closed by a releasable closure cover ( 19 ). 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der kalibrierbare Auslaß (19) eine Regulierschraube (20, 21) aufweist. 6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that the calibratable outlet ( 19 ) has a regulating screw ( 20 , 21 ). 7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (9) ein Stömungsmesser mit elektrischen Ausgangssignal ist.7. The device according to at least one of claims 4 to 6, characterized in that the sensor ( 9 ) is a flow meter with an electrical output signal. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (9) ein Hitzedrahtströmungsmesser ist.8. The device according to claim 7, characterized in that the sensor ( 9 ) is a hot wire flow meter.
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